3582468885

Wykład 7

Elektromagnetyzm.

1. Pole elektromagnetyczne.

Pole magnetyczne - z doświadczenia wynika, że występuje ono wokół przewodników z prądem oraz magnesów trwałych. Podobnie jak pole elektryczne posiada ono energię i odznacza się bezwładnością. Wszystkie magnesy trwałe posiadają dwa bieguny: północny, dodatni (+) i południowy, ujemny (-). Bieguny jednoimienne odpychają się a różnoimienne przyciągają. Badanie zachowania igieł magnetycznych w różnych miejscach na Ziemi doprowadziło do stwierdzenia i określenia podstawowych praw pola magnetycznego naszej planety.

Przykłady podstawowych doświadczeń ilustrujących własności pola magnetycznego.

'p- oddziaływanie wzajemnie nieruchomych ładunków elektrycznych i trwałych magnesów;

> oddziaływanie prądu stałego i igły magnetycznej.

Z innych doświadczeń wynika, że wokół dowolnego ładunku w ruchu istnieje pole magnetyczne i elektryczne. Jednak pole magnetyczne oddziałuje tylko na poruszające się w nim ładunki elektryczne.

Graficzne odwzorowanie pola magnetycznego dokonuje się za pomocą linii indukcji magnetycznej, czyli krzywych stycznych w każdym punkcie pola z kierunkiem tzw. wektora indukcji. Obserwacje z wykorzystaniem idei linii sił prowadzi się wykorzystując opiłki żelazne, które magnesują się w polu i zachowują podobnie do igieł magnetycznych.

2. Prawo Ampere’a.

Przy zamykaniu obwodu przełącznikiem K przewodnik C przemieszcza się wzdłuż prętów A i B. Kierunek    przemieszczenia

przewodnika C zależy od kierunku płynącego w nim prądu elektrycznego. Okazuje się, że przewodnik porusza się w prawo, gdy prąd płynie w kierunku obserwatora zaś w lewo, gdy prąd płynie od

Ampere stwierdził, że siła F działająca na prostoliniowy przewodnik z prądem w jednorodnym polu magnetycznym jest wprost proporcjonalna do natężenia prądu, długości przewodnika, indukcji magnetycznej oraz sinusa kąta między kierunkiem przepływu prądu a kierunkiem B.

F = Bil sin a

Prawo to można uogólnić dla pól niejednorodnych i przewodników o dowolnym kształcie, wtedy:

dF = BI dl sin( dl, B)

rrn

gdzie:

dF - siła działająca na element przewodnika o długości dl.

dl